SCR系統(tǒng)添藍(lán)計(jì)量泵的設(shè)計(jì)與研究.pdf

1、近年來,國(guó)內(nèi)企業(yè)紛紛針對(duì)選擇性催化還原(SCR,selective catalytic reduction)技術(shù)的各個(gè)方面展開研究。在催化劑、載體和添藍(lán)存儲(chǔ)罐等技術(shù)方面,國(guó)內(nèi)企業(yè)均取得了一定的成果;但在添藍(lán)(Adblue)供給系統(tǒng)方面,尤其是Adblue計(jì)量泵方面,國(guó)內(nèi)企業(yè)相對(duì)于外企差距很大,市場(chǎng)上沒有成熟的自主產(chǎn)品與國(guó)外的產(chǎn)品進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)。為解決上述問題,本文開展了Adblue計(jì)量泵的自主創(chuàng)新設(shè)計(jì),并開展了與SCR系統(tǒng)整體及發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)

2、的匹配方面的研究。
　　 首先對(duì)計(jì)量泵原理進(jìn)行了研究,并根據(jù)計(jì)量泵原理對(duì)計(jì)量泵的機(jī)械部件、驅(qū)動(dòng)電路和控制軟件進(jìn)行了設(shè)計(jì);然后,開發(fā)了基于CANoe和Simulink的聯(lián)合仿真模型,對(duì)計(jì)量泵進(jìn)行了仿真研究;最后,對(duì)計(jì)量泵樣機(jī)進(jìn)行了發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架污染物排放性能試驗(yàn)驗(yàn)證。
　　 在機(jī)械設(shè)計(jì)方面,自主設(shè)計(jì)了計(jì)量泵體、隔膜泵、噴射閥等關(guān)鍵機(jī)械部件。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)Adblue的精確計(jì)量,設(shè)計(jì)了孔式噴射器,噴射器由電磁線圈控制。
　　

3、 在驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)方面,分別設(shè)計(jì)了電源處理電路、CAN(Controller Area Network)總線通訊電路、信號(hào)采集與處理電路和IO驅(qū)動(dòng)電路等。為了滿足系統(tǒng)在鑰匙開關(guān)關(guān)閉后對(duì)噴射管路繼續(xù)進(jìn)行吹掃的要求,自主設(shè)計(jì)了系統(tǒng)延時(shí)斷電電路和雙通道供電電路。為了驅(qū)動(dòng)高速電磁閥工作,設(shè)計(jì)了由功率開關(guān)管和續(xù)流二極管等器件構(gòu)成的電磁閥線圈驅(qū)動(dòng)電路。
　　 在軟件設(shè)計(jì)方面,根據(jù)系統(tǒng)要求設(shè)計(jì)了計(jì)量泵驅(qū)動(dòng)程序和上位機(jī)程序。對(duì)計(jì)量泵狀態(tài)控制策略、

4、電磁閥驅(qū)動(dòng)策略、添藍(lán)化冰控制和壓縮空氣控制等進(jìn)行了設(shè)計(jì)。為滿足法規(guī)在車載診斷(OBD,On-Board Diagnostics)方面的要求,本文研究并開發(fā)了計(jì)量泵的OBD控制策略。為保證計(jì)量精度,需要對(duì)計(jì)量泵噴射器特性的標(biāo)定,為此開發(fā)了計(jì)量泵標(biāo)定系統(tǒng),并設(shè)計(jì)了配套上位機(jī)控制軟件。
　　 在仿真研究過程中,基于聯(lián)合仿真模型仿真測(cè)試了計(jì)量泵、計(jì)量控制單元(DCU,Dosing ControlUnit)及發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊(ECM,Eng

5、ine Control Module)之間的CAN總線通訊情況,并對(duì)DCU和計(jì)量泵的控制策略進(jìn)行了仿真測(cè)試。另外,在CANoe中建立了OBD仿真模塊,對(duì)計(jì)量泵OBD故障處理策略進(jìn)行仿真。
　　 最后,分別通過歐洲穩(wěn)態(tài)測(cè)試循環(huán)(ESC,European Steady State Cycle)和歐洲瞬態(tài)測(cè)試循環(huán)(ETC,European Transient Cycle)試驗(yàn)對(duì)計(jì)量泵的穩(wěn)態(tài)性能和瞬態(tài)性能進(jìn)行了試驗(yàn)驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,計(jì)